CN101553070B - 荧光灯驱动设备和使用它的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及荧光灯驱动设备和使用它的液晶显示装置。一种荧光灯驱动设备包括：驱动控制电路，用于接收直流电压和用于对荧光灯执行驱动控制的灯控制信号，并且将所述直流电压转换为交流电压；以及变压器，包括其初级侧的绕组和其次级侧的用于驱动加热器和用于维持放电的绕组。所述交流电压被提供给所述荧光灯的高电位侧的加热器。所述驱动控制电路在所述荧光灯的启动时间段中基于所述灯控制信号将所述交流电源的频率增加为所述荧光灯的电压等于或小于所述荧光灯的放电开始电压时的所述交流电源的频率。

Description

荧光灯驱动设备和使用它的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及荧光灯驱动设备和使用它的液晶显示装置，该荧光灯驱动设备可应用于驱动多个热阴极荧光灯(HCFL)的背光设备。

背景技术

近来，背光设备已经用在使用大型液晶显示面板的液晶电视或液晶监视器中。作为背光设备的光源，常常使用诸如多个冷阴极荧光灯(CCFL)、多个外部电极荧光灯(EEFL)之类的荧光灯，或者象栅格阵列那样布置的LED元件。作为荧光灯，除了CCFL和EEFL之外，还可以使用其每个都具有加热器的多个HCFL。

HCFL具有与用在针对消费电器的广泛分布的发光装置等中的荧光灯管的结构相同的结构，并且具有优异的色彩再现性、较好的发光效率和较低的施加电压，因此它与CCFL的这些方面相比具有优异的特性。然而，HCFL可能在灯两端都需要加热器，因此其具有复杂的电路，这导致了高成本。这是因为HCFL不常用在液晶显示中。荧光灯一般包含荧光灯驱动设备，这是因为荧光灯由交流电驱动。荧光灯驱动设备常常具有一种功能以使得其输出电流被控制，从而变为恒量，并且即使输入直流电压变化或荧光灯的阻抗变化也保持其亮度恒定。

图1示出了与使用n盏HCFL的相关技术有关的背光设备1的配置。图1所示的背光设备1包括驱动控制电路2、高电压侧的驱动电路3、低电压侧的驱动电路4、用于逆变器的变压器5、高电压侧的两个加热器(heater)变压器HT1和HT2，n件加热器变压器LTi(i＝1至n)以及n件平衡变压器BTi(i＝1至n)。

驱动控制电路2与用于逆变器的变压器5的初级绕组w1连接。用于逆变器的变压器5的次级绕组w3与奇数号荧光灯L1、L3，...，Ln-1的高电压侧的加热器Hh1、Hh3，...，Hhn-1并联连接。用于逆变器的变压器5的次级绕组w2与偶数号荧光灯L2、L4，...，Ln的高电压侧的加热器Hh2、Hh4，...，Hhn并联连接。用于逆变器的变压器5提供具有预定工作频率的交流电压，其可能是放电所需要的。

高电压侧的驱动电路3通过高电压侧的加热器变压器HT1和HT2来驱动高电压侧的加热器Hh1，...，Hhn，其中，荧光灯被划分为奇数号荧光灯L1、L3，...，Ln-1和偶数号荧光灯L2、L4，...，Ln两组，以便均衡n盏荧光灯L1，...，Ln的亮度。因此，高电压侧的驱动电路3与高电压侧的加热器变压器HT1和HT2连接。高电压侧的加热器变压器HT1与奇数号荧光灯L1、L3，...，Ln-1的高电压侧的加热器Hh1、Hh3，...，Hhn-1并联连接。高电压侧的加热器变压器HT1向奇数号荧光灯L1、L3，...，Ln-1的高电压侧的加热器Hh1、Hh3，...，Hhn-1提供加热器功率。

高电压侧的加热器变压器HT2与偶数号荧光灯L2、L4，...，Ln的高电压侧的加热器Hh2、Hh4，...，Hhn并联连接。高电压侧的加热器变压器HT2向偶数号荧光灯L2、L4，...，Ln的高电压侧的加热器Hh2、Hh4，...，Hhn提供加热器功率。

低电压侧的驱动电路4与n件加热器变压器LTi(i＝1至n)的初级侧连接，并且向n盏荧光灯L1，...，Ln的低电压侧的加热器Hl1，...，Hln提供加热器功率。低电压侧的加热器变压器LT1的次级侧与荧光灯L1的低电压侧的加热器Hl1连接。低电压侧的加热器变压器LT2的次级侧与荧光灯L2的低电压侧的加热器Hl2连接。类似地，低电压侧的加热器变压器LTn的次级侧与荧光灯Ln的低电压侧的加热器Hln连接。

用于检测灯电流的平衡变压器BT1与荧光灯L1的低电压侧的加热器Hl1的端子连接。用于检测灯电流的平衡变压器BT2与荧光灯L2的低电压侧的加热器H12的端子连接。类似地，用于检测灯电流的平衡变压器BTn与荧光灯Ln的低电压侧的加热器Hln的端子连接。

平衡变压器BT1的次级侧的一端子与另一平衡变压器BT2的次级侧的一端子串联连接。平衡变压器BT2的次级侧的另一端子与另一平衡变压器BT3的次级侧的一端子串联连接。类似地，平衡变压器BTn的次级侧的一端子与荧光灯Ln的低电压侧的加热器Hln的一端子连接。n件平衡变压器BT1，...，BTn检测在n盏荧光灯L1，...，Ln中串行地流动的灯负载电流，并且输出指示n盏荧光灯L1，...，Ln的灯负载电流总和的灯电流检测信号S4。具有这样的配置的背光设备1可以基于灯电流检测信号S4来控制n盏荧光灯L1，...，Ln的亮度以使其变为恒量，从而可以构造具有诸如优异的色彩再现性、较好的发光效率和较低的施加电压之类的特性的液晶显示器，这些特性与CCFL等的特性相比而言是优异的。

日本专利申请公报No.S63-190297在第3页和图1中公开了一种放电灯发光设备。该放电灯发光设备包含定时器电路、逆变器电路、限流元件和预热电路。定时器电路与电源连接，并且在从供电(power-on)时间点起经过了设置的时间段之后，控制信号被输出。逆变器电路与定时器电路连接，并且放电灯通过限流元件与逆变器电路连接。逆变器电路包括至少一个预热绕组，该预热绕组在从供电时间点起的设置时间段期间基于控制信号向放电灯提供低电压，以使得放电不开始。

在从供电时间点起经过了设置的时间段之后，逆变器电路基于控制信号向放电灯提供高电压以使得放电可以开始。基于这种假设，预热电路包括电压检测设备并且与逆变器电路的预热绕组连接，以使得其检测到预热绕组的输出电压较低并预热放电灯的电极。具有这样的配置的装置可以将定时器电路(发光电路)和预热电路组合为一件功率电路，这使得发光设备能够减小尺寸并减轻重量。

日本专利申请公报No.H06-045079在第2页和图1中公开了一种荧光灯发光设备。该荧光灯发光设备包括具有谐振电路和输出变压器的晶体管逆变器，以及灯丝预热构件。开关晶体管与直流电源连接，并且通过该晶体管的开关操作，在谐振电路中生成的交流电压输出到输出变压器。输出变压器与荧光灯连接。基于这种假设，灯丝预热构件将开关晶体管的工作频率限制为很难开启荧光灯的工作频率，这是因为灯丝被预热直到经过了从直接供电时间点起的设置时间段为止。在经过了从直接供电时间点起的设置时间段之后，灯丝预热构件将开关晶体管的工作频率改变为可以开启荧光灯的工作频率。具有这样的配置的设备能够防止荧光灯的寿命缩短、由于荧光灯的冷启动而变黑等。

日本专利申请公报No.2001-338790在第3页和图1中公开了一种放电灯发光设备和照明装置。该放电灯发光设备包括直流电源、第一和第二开关构件、谐振电感、谐振电容、驱动谐振电路、热敏电阻器以及反馈式驱动信号生成电路。第一和第二开关构件彼此串联连接并且与驱动信号生成电路相连。谐振电感与驱动信号生成电路连接。放电灯与谐振电感连接。第一谐振电容与放电灯的电极连接，并且放电灯的电极通过第二谐振电容与直流电源连接。

根据该放电灯发光设备，放电灯是基于由第一和第二开关构件的交替开关操作而生成的高频交流电驱动的。驱动谐振电路是基于谐振电感生成的反馈电压而谐振的，该谐振电感反馈流经放电灯的电流。基于这种假设，该热敏电阻器与驱动谐振电路连接并且驱动谐振电路的谐振频率在供电时间点时连续变化。驱动信号生成电路基于驱动谐振电路的谐振电压来控制第一和第二开关构件，以便交替地接通它们。

具有这样的配置的放电灯发光设备可以在供电时间点时对灯丝电极进行预热之后，启动放电灯的操作，由此改进对放电灯进行开关的特征。同时，与驱动谐振电路相连的热敏电阻器以较低的电压工作，以使得可以提高其可靠性。

发明内容

然而，如果通过应用根据相关技术的荧光灯驱动设备来实现具有多个与CCFL的配置几乎相同的配置的HCFL的背光设备，则通过调节背光设备1所包括的逆变器变压器5中的荧光灯L1至Ln的亮度，荧光灯L1至Ln中的工作时间段和停止时间段之间的比率会较大地变化。例如，通过调节其亮度，工作时间段变化为大约20％至95％。因此，荧光灯L1至Ln的每个的加热器功率的有效值也较大地变化。这应用于上述日本专利申请公报中所描述的情形。

此外，如果在加热器绕组被加到逆变器变压器5的同时执行驱动控制，则荧光灯的主体的放电电流与加热器电流被混合，从而很难在放电电流和加热器电流之间进行区分，这可能导致错误地控制灯负载电流。

如果加热器绕组被加到逆变器变压器，则用于加热器的变压器可以省略。如在上述日本专利申请公报中所示，荧光灯的加热器可能是在背光设备的启动时间点处进行预热所必需的。因此，在从供电时间点起的约0.5秒至1秒的时间段期间，可能需要仅仅用于逆变器变压器的加热器的电源可以输出。当设置这种HCFL特有的放电启动功能时，驱动控制电路2可能具有增加的控制负荷。

希望提供这样的荧光灯驱动设备和使用它的液晶显示装置，与相关技术的情形相比，其减小了驱动控制电路2的控制负载，可以减小其尺寸并使其制造成本降低。

根据本发明的一个实施例，提供了一种荧光灯驱动设备，其包括驱动控制电路和变压器。

所述驱动控制电路接收来自直流电源的直流电压，接收用于对荧光灯执行驱动控制的灯控制信号，并且将所述直流电压转换为用于交流电源的具有预定频率的交流电压。

所述变压器包括其初级侧的绕组和其次级侧的用于驱动加热器和用于维持放电的绕组。所述初级侧的绕组与所述驱动控制电路的所述交流电源相连接。所述次级侧的用于驱动加热器和用于维持放电的绕组与所述荧光灯的高电位侧的加热器相连接。

所述交流电压被提供给所述荧光灯的高电位侧的与所述变压器相连的所述加热器。所述驱动控制电路在所述荧光灯的启动时间段中基于所述灯控制信号将所述交流电源的频率增加为所述荧光灯的电压等于或小于所述荧光灯的放电开始电压时的所述交流电源的频率，由此将所述变压器的次级侧的所述输出电压限制在所述荧光灯的稳定工作时间段中的所述变压器的次级侧的输出电压以下。

在根据本发明的荧光灯驱动设备的一个实施例中，所述变压器包括其初级侧的绕组和其次级侧的用于驱动加热器和用于维持放电的绕组，以及，所述初级侧的绕组与所述驱动控制电路的所述交流电源相连接，并且所述次级侧的用于驱动加热器和用于维持放电的绕组与所述荧光灯相连接。驱动控制电路接收直流电压和用于对荧光灯执行驱动控制的灯控制信号。驱动控制电路将所述直流电压转换为用于交流电源的具有预定频率的交流电压。所述交流电压被提供给所述荧光灯的高电位侧的与所述变压器相连的所述加热器。

基于这样的假设，当对荧光灯执行驱动控制时，驱动控制电路在所述荧光灯的启动时间段中基于所述灯控制信号将所述交流电源的频率增加为所述荧光灯的电压等于或小于所述荧光灯的放电开始电压时的所述交流电源的频率，由此将所述变压器的次级侧的所述输出电压限制为低于所述荧光灯的稳定工作时间段中的所述变压器的次级侧的输出电压。因此，在从设备的启动时间点起到当荧光灯的温度达到加热器的预热温度时的时间点为止的预热时间段(例如，0.5至1秒)中，可以防止点亮荧光灯。

在根据本发明的荧光灯驱动设备的实施例中，使用了包括用于驱动加热器和用于维持放电的绕组的变压器，以使得可以避免分别在高电位侧和低电位侧设置除了如相关技术的用于逆变器的变压器之外的用于加热器的变压器以单独地驱动这些用于加热器的变压器。这与分别设置并单独控制加热器的情形相比能够减小用于附接变压器的空间。这还能够减小驱动控制电路中的控制负荷。因此，可以减小荧光灯驱动设备的尺寸并降低其制造成本。

根据本发明的另一实施例，提供了一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括液晶显示单元和背光设备，该背光设备包括多个荧光灯并且驱动所述荧光灯，所述多个荧光灯的每个将光照射到所述液晶显示单元。

所述背光设备包括驱动控制电路，该驱动控制电路接收来自直流电源的直流电压，接收用于对荧光灯执行驱动控制的灯控制信号，并且将所述直流电压转换为用于交流电源的具有预定频率的交流电压。所述背光设备还包括变压器，该变压器包括其初级侧的绕组和其次级侧的用于驱动加热器和用于维持放电的绕组。所述初级侧的绕组与所述驱动控制电路的所述交流电源相连。所述次级侧的用于驱动加热器和用于维持放电的绕组在所述荧光灯的高电位侧的加热器相连。所述交流电压被提供给所述荧光灯的高电位侧的与所述变压器相连的所述加热器。所述驱动控制电路在所述荧光灯的启动时间段中基于所述灯控制信号将所述交流电源的频率增加为所述荧光灯的电压等于或小于所述荧光灯的放电开始电压时的所述交流电源的频率，由此将所述变压器的次级侧的输出电压限制在所述荧光灯的稳定工作时间段中的所述变压器的次级侧的输出电压以下。

在根据本发明的液晶显示装置的实施例中，提供了包括根据本发明的荧光灯驱动设备的实施例的背光设备，以使得在从液晶显示装置的启动时间点起到当荧光灯的温度达到加热器的预热温度时的时间点为止的预热时间段中，可以防止点亮荧光灯。

因此，提供内置在液晶显示装置中的使用包括用于驱动加热器和用于维持放电的绕组的变压器的背光设备，以使得可以避免分别在高电位侧和低电位侧设置除了如相关技术的用于逆变器的变压器之外的用于加热器的变压器以单独地驱动这些用于加热器的变压器。这与分别设置并单独控制加热器的情形相比能够减小用于附接变压器的空间。这还能够减小背光设备中的控制负荷。因此，可以减小液晶显示装置的尺寸并降低其制造成本。

本说明书的结论部分特别指出并直接要求保护本发明的主题。然而，本领域的技术人员通过根据附图阅读说明书的其余部分，将最好地理解本发明的操作的组合和方法，以及本发明的其它优点和目的，在附图中，类似的标号指类似的元件。

附图说明

图1是示出相关技术的背光设备的配置的框图；

图2是示出根据本发明的背光设备100的第一实施例的配置的框图；

图3是示出驱动控制电路10和用于逆变器的变压器20的内部配置的电路图；

图4A是示出高电位侧的加热器控制单元30的内部配置的电路图，以及图4B是示出驱动脉冲信号的示图；

图5A是示出低电位侧的加热器控制单元40的内部配置的电路图，以及图5B是示出驱动脉冲信号的示图；

图6是示出用于逆变器的变压器20的工作频率特性的示例的图表；

图7A至7C是其每个都指示背光设备100的操作示例的时序图；以及

图8是示出根据本发明的液晶显示装置200的第二实施例的配置的框图。

具体实施方式

下面将参考附图描述根据本发明的荧光灯驱动设备和使用它的液晶显示装置的实施例。

图2示出了根据本发明的背光设备100的第一实施例的配置。图3、4A和5A示出了其各个组件的内部配置。

图2所示的背光设备100包括根据本发明的荧光灯驱动设备的一个实施例。背光设备100驱动多个热阴极荧光灯(HCFL)，以便可以调节它们的光。背光设备100可以安装在液晶显示装置上，例如，40英寸的液晶电视机。通常，这样的背光设备使用12到20盏荧光灯，而图2示出了图示出它们中的四盏荧光灯L1至L4的背光设备100，以便容易理解其说明。

如图2所示，背光设备100包括驱动控制电路10、用于逆变器的变压器20、高电位侧的加热器控制单元30、低电位侧的加热器控制单元40，以及荧光灯L1至L4。驱动控制电路10接收来自直流电源的直流电压，接收用于对荧光灯L1至L4执行驱动控制的灯控制信号，并且将直流电压转换为具有预定频率的交流电压，用于交流电源。灯控制信号包括用于对背光设备100进行开关的开关控制信号S11，以及用于调节荧光灯的亮度的亮度调节信号S12。

在此实施例中，驱动控制电路10在荧光灯L1至L4的启动时间段中基于开关控制信号S11和亮度调节信号S12将交流电源的频率(此后称作“工作频率”)增加到一工作频率f，在该工作频率f中，荧光灯的电压等于或小于荧光灯的放电开始电压，由此将用于逆变器的变压器20的次级侧的输出电压限制为低于其在荧光灯L1至L4的稳定工作时间段中的输出电压。例如，当荧光灯L1至L4的启动时间段中的交流电源的工作频率被设置为是荧光灯L1至L4的稳定工作时间段中的工作频率f的三倍到四倍的工作频率f时，驱动控制电路10控制用于逆变器的变压器20的次级侧的输出电压，以使得该输出电压等于或小于荧光灯L1至L4的放电开始电压。

如图3所示，驱动控制电路10包括时间限制设置电路11、驱动控制IC设备12、预驱动电路13、驱动变压器14、n型场效应晶体管(FET；此后简称为“晶体管Q3和Q4”)、电容器C11和C12以及电感器15。驱动控制IC设备12设置有用于开启/关闭、调光器(Dimmer)、工作频率的切换、输出控制的输入、保护器的输入以及输出的各个端子，这些端子未示出。

时间限制设置电路11包括第一单稳态多谐振荡器(M.M-1；此后称作“定时器电路101”)、第二单稳态多谐振荡器(M.M-2；此后称作“定时器电路102”)、振荡器103、NPN双极晶体管(此后简称为“晶体管Q1”)、三个晶体管r1至r3、电容器C1，以及两个输入端104和105。时间限制设置电路11被操作，以使得当交流电压脉冲的一个周期内的导通时间段的宽度被估计为通电时间段时，针对预热时间段的用于开启荧光灯L1至L4的每个中的高电压侧的加热器的通电时间段被设置，并且针对其稳定操作时间段的用于开启荧光灯L1至L4的每个中的高电压侧的加热器的通电时间段被设置为短于在预热时间段中的通电时间段。

驱动控制IC设备12的开启/关闭端子(未示出)连接输入端14，用于开关背光设备100的开关控制信号S11输入到输入端14。驱动控制IC设备12的调光器端子(未示出)连接输入端15，用于调节荧光灯L1至L4等的亮度的亮度调节信号S12输入到输入端15。

定时器电路101连接输入端104并且振荡器103连接输入端104和输入端105。振荡器103基于开关控制信号S11生成第一驱动脉冲信号S13，并且将其输出到低电位侧的加热器控制单元40。振荡器103输出与亮度调节信号S12同步的第一驱动脉冲信号S13。

驱动脉冲信号S13是用于驱动诸如荧光灯L1之类的低电位侧的加热器(此后称作“低电压侧的加热器”)并设置脉冲宽度以使得荧光灯L1至L4等的加热器电压变为其目标值的控制信号。对背光设备100的亮度的调节是基于单位周期中的通电时间段的脉冲宽度(导通时间)与该单位周期中的断电时间段的脉冲宽度的比率，而不是基于提供给荧光灯L1至L4的电压或电流的量来执行的。放电负载电流(此后称作“灯负载电流IL”)流过荧光灯L1至L4。荧光灯L1至L4的亮度的峰值时间点处的灯负载电流IL被控制以便保持为恒量(PWM控制)。

定时器电路101基于开关控制信号S11生成定时器信号S1，并且将其输出到定时器电路102。定时器电路101通过电阻器r3与晶体管Q1相连，并且定时器信号S1通过电阻器r3输入到晶体管Q1的基极。晶体管Q1的射极接地。晶体管Q1的集电极通过电阻器r1与驱动控制IC设备12的用于切换工作频率的端子(未示出)相连，并且切换构成变压器的用于逆变器的变压器20的工作频率。

晶体管Q1的集电极通过电阻器r2与电容器C1的一个端子一起接地。电容器C1的另一个端子与与驱动控制IC设备12的用于切换工作频率的端子(未示出)相连。电容器C1和电阻器r1及r2是确定用于逆变器的变压器20的工作频率的部件。当用于逆变器的变压器20的工作频率是f并且由用于驱动控制电路10等的IC所固定的恒量为k时，工作频率f＝k/C1*(r1+r2)在其稳定时间段期间被保持，并且晶体管Q1被关断。在其启动时间段中，工作频率f＝k/C1*r1被保持，这是因为电阻器r2被短路。

定时器电路102连接上述的振荡器103并且基于定时器信号S1和驱动脉冲信号S13生成第二驱动脉冲信号S14，以将其输出到荧光灯L1等的高电位侧的加热器控制单元30。驱动脉冲信号S14是用于驱动荧光灯L1等的高电位侧的加热器(此后称作“高电压侧的加热器”)的控制信号。在背光设备100启动之后，驱动控制IC设备12基于工作频率f＝k/C1*r1生成输出控制信号S15。

输出控制信号S15例如是用于将用于逆变器的变压器20的工作频率f仅持续一秒地设置为200khz的控制信号。注意，驱动控制IC设备12进行操作，以使得在经过了从荧光灯L1至L4的启动时间点起到荧光灯L1至L4的加热器温度达到它们的预热温度的时间点为止的加热器预热时间段之后，将荧光灯L1至L4的启动时间段中的交流电源的工作频率f返回到荧光灯L1至L4的稳定工作时间段中的其工作频率f。工作频率f被返回到其原始频率，这是因为荧光灯L1至L4的亮度的峰值时间点时的灯负载电流IL可以被控制以便保持为恒量。

驱动控制IC设备12连接预驱动电路13，该预驱动电路13与用于栅极控制的驱动变压器14连接。预驱动电路13连接驱动变压器14的初级侧的绕组，而驱动变压器14的次级侧的绕组连接晶体管Q3和Q4。驱动变压器14的次级侧的绕组被分为两个绕组，以便分开控制晶体管Q3和Q4的栅极。

晶体管Q3的漏极通过电感器15与直流电源(例如，DC 390V)的高电位侧的端子106连接。电容器C11与晶体管Q3的漏极和直流电源的低电位侧的端子107连接。上述晶体管Q3的源极与晶体管Q4的漏极串联连接。晶体管Q3的源极与晶体管Q4的漏极的连接点是该驱动控制电路的输出端子，并且与用于逆变器的变压器20的初级侧的绕组的端子连接。晶体管Q4的栅极通过电阻器r5与驱动变压器14的用于栅极控制的另一绕组的端子连接。该用于栅极控制的另一绕组的另一端子与晶体管Q4的源极连接。

晶体管Q3的栅极通过电阻器r4与驱动变压器14的用于栅极控制的绕组的端子连接。该用于栅极控制的绕组的另一端子与用于逆变器的变压器20的初级侧的绕组的端子连接。电容器C12的一端子与上述低电位侧的端子107连接，并且电容器C12的另一端子与用于逆变器的变压器20的初级侧的绕组的另一端子连接。

在如此配置的驱动控制电路10中，预驱动电路13基于输出控制信号S15来激励驱动变压器14，并对通过电感器15与直流电源连接的晶体管Q3和Q4进行开关。当晶体管Q3和Q4被开关时，在电感器15中累积的能量交替对电容器C11和C12充电，并且电容器C11和C12被交替放电，并且重复这些操作以便形成交流电源。交流电源为用于逆变器的变压器20的初级侧的绕组提供具有预定工作频率f的交流电。

在图3中，与驱动控制电路10连接的用于逆变器的变压器20工作，以便向荧光灯L1至L4提供灯负载电流IL。用于逆变器的变压器20包括在其初级侧的用于交流电源的绕组w10，在其次级侧的用于驱动加热器的绕组w11、w13、w21和w23，以及在其次级侧的用于维持放电的绕组w12和w22。其初级侧的绕组w10与驱动控制电路10中的交流电源连接。用于维持放电的绕组w12和w22的每个例如具有一千或更多匝。用于驱动加热器的绕组w11、w13、w21和w23的每个具有大约10匝，这是用于维持放电的绕组的百分之一。

上述荧光灯L1至L4的亮度调节由用户来执行，以使得亮度不总是恒定的。当执行对上述荧光灯L1至L4的亮度调节时，在用于驱动加热器的绕组w11、w13、w21和w23处感应出的交流电压改变。因此，加热器控制单元30连接用于逆变器的变压器20中的用于驱动加热器的绕组w11、w13、w21和w23以及荧光灯L1至L4中的高电压侧的加热器Hh1至Hh4(或者被设置在其间)，并且加热器控制单元30将用于驱动加热器的交流电压转换为直流来控制流过加热器Hh1至Hh4的电流的通电时间段。

在此实施例中，在荧光灯L1至L4的启动时间段中，驱动控制电路10向荧光灯L1至L4中的高电压侧的加热器Hh1至Hh4供电，该供电的通电时间段长于荧光灯L1至L4的稳定工作时间段的通电时间段。在荧光灯L1至L4的稳定工作时间段中，驱动控制电路10向荧光灯L1至L4中的高电压侧的加热器Hh1至Hh4供电，该供电的通电时间段仅仅是荧光灯L1至L4维持其最小亮度的通电时间段或者更短的时间。当向荧光灯L1至L4中的加热器Hh1至Hh4中的每一个施加电压时，其满足关于加热器电压的标准。这能够防止在荧光灯L1至L4的启动时间段中以及在荧光灯L1至L4的稳定工作时间段中的加热器功率的改变。

在此实施例中，如图4A所示，荧光灯L1的高电压侧的加热器Hh1的端子通过高电位侧的加热器控制单元30与用于逆变器的变压器20的用于驱动加热器的绕组w11连接。荧光灯L1的高电压侧的另一端子与用于维持放电的绕组w12的端子连接。荧光灯L2的高电压侧的加热器Hh2的端子与用于维持放电的绕组w12的另一端子连接。类似地，荧光灯L2的高电压侧的加热器Hh2的端子通过加热器控制单元30与用于驱动加热器的绕组w13连接。

荧光灯L3的高电压侧的加热器Hh3的端子通过高电位侧的加热器控制单元30与用于逆变器的变压器20中的用于驱动加热器的绕组w21连接。荧光灯L3的高电压侧的加热器Hh3的另一端子与用于维持放电的绕组w22的端子连接。荧光灯L4的高电压侧的加热器Hh4与用于维持放电的绕组w22的另一端子连接。类似地，荧光灯L4的高电压侧的加热器Hh4的另一端子通过加热器控制单元30与用于驱动加热器的绕组w23连接。

在此实施例中，形成用于荧光灯L1和L2的加热器Hh1和Hh2或者荧光灯L3和L4的加热器Hh3和Hh4的电源，以使得用于逆变器的变压器20中的用于维持放电的绕组w12或w22从其线圈旋转开始端(coil-turn-start end)和其线圈旋转结束端向内大约十匝处提供抽头，并且获得用于驱动加热器的绕组w11和w13或者用于驱动加热器的绕组w21和w23。

加热器控制单元30包括用于荧光灯L1的开关电路SW1，并且根据来自定时器电路102的如图4B所示的驱动脉冲信号S14来控制从直流电源到高电压侧的加热器Hh1的通电时间段。开关电路SW1包括光耦合器31、电阻器r6和r7、电容器C2和C3、二极管D1和NPN双极晶体管(这里简称为“晶体管Q2”)，开关电路SW1构成了可以控制通电时间段的全波整流电路。因此，电容器C2、二极管D1和晶体管Q2构成了全波整流电路，这是因为通过选择电容器C2的电容，加热器功率改变。

用于逆变器的变压器20的用于驱动加热器的绕组w11的端子与荧光灯L1的高电压侧的加热器Hh1的端子连接。绕组w11的另一端子通过电容器C2与晶体管Q2的集电极连接。晶体管Q2的基极与光耦合器31的光接收元件的一侧连接。电阻器r6与晶体管Q2的集电极和光耦合器31的集电极连接。电阻器r7与晶体管Q2的射极和光耦合器31的射极连接。

电容器C3与高电压侧的加热器Hh1、晶体管Q2的射极以及高电压侧的加热器Hh1的另一端子连接，并且在全波整流被执行后平滑脉动电流电压。二极管D1与晶体管Q2的集电极和高电压侧的加热器Hh1的端子连接，并且在晶体管Q2的导通工作(on-operation)时间段期间与晶体管Q2一起对交流电执行全波整流。因此，在开关电路SW1中，由电容器C2、二极管D1和晶体管Q2构成的整流电路将在用于驱动加热器的绕组w11处感应出的电压转换为直流电压，并且电容器C3对其进行平滑。

在此实施例中，如果额定有效电压被提供给高电压侧的加热器Hh1，则可以省略平滑电容器C3。当去往高电压侧的加热器Hh1的直流电源的通电时间段为一个脉冲的20％的占空系数时，峰值电压的峰值变为其额定值的倍。因此，为了确保高电压侧的加热器Hh1的可靠性，使用电容器C3，以使得允许降低峰值电压。

注意，图3所示的定时器电路102与光耦合器31的光发射元件的一侧连接，光耦合器31分别在背光设备的启动时间段中和背光设备的稳定工作时间段中基于来自定时器电路102的驱动脉冲信号S14来设置从直流电源到高电压侧的加热器Hh1的通电时间段。基于驱动脉冲信号S14，如图4B所示，光耦合器31的光发射元件在驱动脉冲信号S14的高电平时被开启，在其低电平时被关闭。

荧光灯L2包括开关电路SW2。荧光灯L3包括开关电路SW3。荧光灯L4包括开关电路SW4。开关电路L2至L4的每个的内部配置与开关电路SW1的相同，将省略对其的详细描述。注意，开关电路SW1的电容器C2的电容被设置，以使得不同于开关电路SW2的电容器C2`的电容。开关电路SW3的电容器C2`的电容被设置，以使得不同于开关电路SW4的电容器C2的电容。

电容被如此区分，以使得在背光设备的启动时间段和背光设备的稳定工作时间段中荧光灯L1和L2的加热器功率不出现差异，并且在背光设备的启动时间段和背光设备的稳定工作时间段中荧光灯L3和L4的加热器功率不出现差异。设置在各个开关电路SW2至SW4内部的三个光耦合器31的光发射元件与开关电路SW1的光耦合器31的光发射元件一起彼此串联连接。

在开关电路SW1基于来自定时器电路102的驱动脉冲信号S14执行对荧光灯L1的高电压侧的加热器Hh1上的通电控制的同时，开关电路SW2至SW4基于来自定时器电路102的驱动脉冲信号S14执行对荧光灯L2的高电压侧的加热器Hh2上的通电控制，荧光灯L3的高电压侧的加热器Hh3上的通电控制以及荧光灯L4的高电压侧的加热器Hh4上的通电控制。

定时器电路102向彼此串联连接的光耦合器31提供驱动脉冲信号S14，以用于设置从直流电源到高电压侧的加热器Hh1的通电时间段，使之变得较长(一个脉冲的100％至50％的占空系数)，这是因为在背光设备的启动时间段中用于驱动加热器的绕组w11、w13、w21和w23的输出电压较低。在背光设备的稳定工作时间段中，如果当荧光灯L1至L4保持其最小亮度时的工作时间段为当亮度调节(调光器调节)量为最小值时的通电时间段，则定时器102向光耦合器31提供驱动脉冲信号S14，以用于向荧光灯L1至L4的高电压侧的加热器Hh1至Hh4提供加热器功率仅仅达不超过当亮度调节(调光器调节)量为最小值时的通电时间段的一段时间。这使得加热器电流的有效值能够满足其额定值。

在此实施例中，电流混合灯负载电流IL流经荧光灯L1至L4的每个，并且各个加热器电流在各个荧光灯L1至L4中的高电位侧和低电位侧的加热器(电极)之间流动。因此，一种方法很适合，在该方法中，仅仅荧光灯L1至L4的灯负载电流IL被提取并且所提取的灯负载电流IL的值变为其额定值。

如图5A所示，低电位侧的加热器控制单元40与荧光灯L1至L4的低电压侧的加热器Hl1至Hl4连接。加热器控制单元40包括用于控制加热器的NPN双极晶体管(此后，简称为“晶体管Q5”)、电流检测部分41和异常情况检测电路42。低电位侧的加热器控制单元40向荧光灯L1至L4的低电压侧的加热器Hl1至Hl4提供直流电。

荧光灯L1至L4的低电压侧的加热器Hl1至Hl4中的两件彼此串联连接，并且其每个中的两个荧光灯彼此串联连接的电路并联连接。在此实施例中，低电压侧的加热器Hl1的端子通过异常情况检测电路42与低电压侧的加热器Hl2的端子连接。低电压侧的加热器Hl3的端子通过电流检测部分41与低电压侧的加热器Hl4的端子连接。低电压侧的加热器Hl1的另一端子以及低电压侧的加热器Hl3的另一端子都接地。

低电压侧的加热器Hl2的另一端子以及低电压侧的加热器Hl4的另一端子通过电流检测部分41与晶体管Q5的集电极相连。直流电源(未示出)与晶体管Q5的射极连接，并且向其提供DC 12V的直流电压。图2所示的驱动控制电路10与晶体管Q5的基极连接，从时间限制电路11输出的驱动控制信号S13提供到晶体管Q5的基极。晶体管Q5是基于从时间限制电路11的振荡器103输出的驱动脉冲信号S13而被驱动的。驱动脉冲信号S13具有如图5B所示的固定周期和固定开启时间段，以便获得预定加热器功率。基于驱动脉冲信号S13，晶体管Q5在驱动脉冲信号S13的高电平时被关断并且在其低电平时被接通。

根据背光设备100，通过对提供到作为开关元件的晶体管Q5的基极的驱动脉冲信号S13的脉冲宽度的调制，通过接通或关断加热器电流的通电时间段来调节加热器电压。这使得能够控制额定有效电流，以便流过低电压侧的加热器Hl1至Hl4。注意，可以省略加热器控制单元40中的晶体管Q5并且可以使用其它适当的设备(添加电阻器)，其可能会导致相当大的电功率损失。

与上述晶体管Q5的集电极以及荧光灯L4的低电压侧的加热器Hl4的端子相连的电流检测部分41检测流经荧光灯L1至L4的灯负载电流，并且生成电流检测信号S41。电流检测部分41包括用于检测电流的变压器。该变压器包括其初级侧的两个绕组w41和w42，以及其次级侧的至少一个绕组w43。初级侧的两个绕组w41和w42工作，以便抵消由流经荧光灯L1至L4中的低电压侧的加热器Hl3和Hl4的加热器电流生成的磁场。绕组w43的一个端子接地，并且其另一端子与驱动控制IC设备12中用于控制输入的输出的端子(未示出)连接。

如此配置的电流检测部分41将由加热器电流在电流检测部分41中的变压器的次级侧的绕组43处感应出的输出电压抵消，以使得加热器电流不被添加到灯负载电流IL，并且电流检测部分41中的变压器的次级侧的绕组43可以仅输出基于荧光灯L1至L4的灯负载电流IL的检测电压，来作为去往驱动控制IC设备12的电流检测信号S41。

与低电压侧的加热器Hl1以及低电压侧的加热器Hl2连接的异常情况检测电路42包括电容器C41和C42、二极管D41和D42、电阻器r41和电感器45，并且当灯负载电流IL、加热器电压等出现异常情况时，检测该异常情况以生成异常情况检测信号S42。

低电压侧的加热器Hl1的另一端子与低电压侧的加热器Hl3的另一端子通过构成并联电路的电阻器r41和电容器C41接地。电容器C42的一个端子与低电压侧的加热器Hl2的一个端子连接，并且电容器C42的另一端子与二极管D41串联连接。二极管D41的另一端子与驱动控制IC设备12中的用于保护器输入的端子(未示出)连接。二极管D42与低电压侧的加热器Hl1的另一端子以及串联连接了电容器C42和二极管D41的连接点相连接。

在异常情况检测电路42中，当加热器电流改变时，由电阻器r41引起的电压降改变。另一方面，灯负载电流流经电感器45，并且由此灯负载电流引起的交流电压被二极管D41和D42转换为直流电压。添加了这种直流电压和电压降的检测电压被输出作为去往驱动控制IC设备12的异常情况检测信号S42。

驱动控制IC设备12将基于异常情况检测信号S42的检测电压与设置标准值进行比较。如果检测电压的值等于或大于设置标准值，则驱动控制电路10的工作停止。

图6示出了背光设备100中用于逆变器的变压器20的工作频率特性的示例。图6的纵轴指示输出(电压或电流)，即，绕组w11的输出电流Ihr-1[mA]、绕组w13的输出电流Ihr-2[mA]以及用于维持放电的绕组w12的输出电压HV[Vp-p]，等等。

输出电流的纵轴刻度用mA按原样读，而输出电压的纵轴刻度通过将其值乘以十来读。图6的横轴指示驱动控制电路10的交流电源的工作频率。在图6中，输出电流Ihr-1的特性用交替的长短虚线来指示。输出电流Ihr-2的特性用实线来指示。输出电压HV的特性也用实线来指示。输出电流Ihr-1、输出电流Ihr-2和输出电压HV的这些特性构成了用于逆变器的变压器20的工作频率特性。

在此实施例中，在用于逆变器的变压器20的次级侧的用于维持放电的绕组w12、w22的每个中产生的输出电压为HV，以使得输出电压HV具有向荧光灯L1至L4提供灯负载电流IL的电位。根据如图6所示的用于逆变器的变压器20的次级侧的输出电压HV的特性的示例，其次级侧的输出电压HV在从55kHz到60kHz的工作频率f的范围内大约为1850Vp-p。

其次级侧的输出电压HV在从100kHz到200kHz的工作频率f的范围内为100Vp-p。其次级侧的输出电压HV在从60kHz到100kHz的工作频率f的范围内为100Vp-p＜HV＜1850Vp-p。因此，输出电压HV具有在正常工作频率55kHz的工作频率f的附近较大而在150kHz或更大的工作频率f处接近零的曲线。

在此实施例中，与绕组w11的输出电流Ihr-1的特性、绕组w13的输出电流Ihr-2的特性等有关的工作频率特性曲线根据用于逆变器的变压器20中用于驱动电路加热器的绕组w11或w13的抽头位置来改变。例如，用于驱动加热器的绕组w11的输出电流Ihr-1的特性指示如图3所示流经荧光灯L1中的高电压侧的加热器Hh1的加热器电流相对于工作频率f的值。

根据输出电流Ihr-1的特性，即使在150kHz或更大的工作频率f处，输出电流也大约为55kHz的工作频率f处的输出电流的三分之一。然而，当添加了内置在定时器电路102中的时间限制电路11时，在150kHz或更大的工作频率f处可以仅向荧光灯L1提供峰值功率。

类似地，用于驱动加热器的绕组w13的输出电流Ihr-2的特性指示流经荧光灯L2中的高电压侧的加热器Hh2的加热器电流相对于工作频率f的值。根据输出电流Ihr-2的特性，即使在150kHz或更大的工作频率f处，输出电流也大约是55kHz工作频率的输出电流的四分之三。然而，与上面类似，在150kHz或更大的工作频率f处可以仅向荧光灯L2提供峰值功率。类似地，可以仅向荧光灯L3和L4提供峰值功率。

在此实施例中，次级侧的用于维持放电的绕组w12和w22的每个具有一千或更多匝，这是相当多的匝数，并且包括荧光灯L1至L4的电容的谐振工作频率f0被设置在55kHz的附近。用于驱动加热器的绕组w11、w13、w21和w23的每个都具有用于维持放电的绕组w12和w22的每个的匝数的百分之一的匝数，以使得在55kHz附近没有谐振点，由此使输出电压HV改变较小。当使用这样的移动了谐振点的用于逆变器的变压器20的频率特性时，其频率特性可用于在背光设备100的启动时间段中预热荧光灯L1至L4的高电压侧的加热器Hh1至Hh4。用于预热高电压侧的加热器Hh1至Hh4的时间段(此后称为“加热器预热时间”)通常为1秒或更短的时间。

下面将描述背光设备100的操作示例。图7A至7C分别示出了背光设备100的操作示例。在此示例中，背光设备100的启动时间段中的去往用于逆变器的变压器20的初级侧的绕组w10的交流电源(向加热器供电)的工作频率f被增加到大于背光设备100的稳定工作时间段中的其工作频率f，以使得包括其次级侧的荧光灯电路的用于逆变器的变压器20的初级侧的电压与其次级侧的电压的比率变为背光设备100的稳定工作时间段的比率的五分之一或更小。

基于这种假设，在背光设备100的启动时间段中，对于从供电时间点起的加热器预热时间(从0.5秒到1秒)，用于逆变器的变压器20的工作频率被设置为如图7C所示的至少是常规频率三倍的频率。例如，交流电源的工作频率f增加到大约F＝150kHz的工作频率，以使得荧光灯L1至L4的电压变为其放电开始电压或更小的电压。由于在加热器预热时间期间放电停止，因此，图7A所示的灯负载电流IL不流动。图7B示出了去往高电压侧的加热器Hh1等的驱动脉冲信号S14。在加热器预热时间期间，设置驱动脉冲信号S14在其高电平时的脉冲宽度，以使其变得比驱动脉冲信号S14在其低电平时的脉冲宽度更宽。

此时，在图4A所示的开关电路SW1中，开关晶体管Q2控制通过光耦合器31去往高电压侧的加热器Hh1的直流电源的通电时间段。例如，光耦合器31的光发射元件基于来自定时器电路102的驱动脉冲信号S14来设置在背光设备100的启动时间段中去往高电压侧的加热器Hh1的直流电源的通电时间段。基于驱动脉冲信号S14，光耦合器31的光发射元件在驱动脉冲信号S14的高电平时被接通，并且在其低电平时被关断，如图7B所示。开关电路SW2至SW4类似于开关电路SW1那样工作。

这使得能够降低用于逆变器的变压器20的次级侧的用于维持放电的绕组w12和w22的灯负载电流，以使得荧光灯L1至L4的电压变为其放电开始电压或更小的电压，由此在增加用于逆变器的变压器20的工作频率f的情况下能够获得绕组w11、w13等的额定加热器电压。

在背光设备100的稳定工作时间段中，图7C所示的工作频率f被设置为常规频率，并且在驱动脉冲信号S14中，无论是最大亮度调节还是最小亮度调节，如图7B所示，驱动脉冲信号S14在其高电平时的脉冲宽度都被设置为窄于背光设备100的启动时间段的脉冲宽度。开关电路SW1在其高电平时将光耦合器31的光发射元件接通，在其低电平时将光耦合器31的光发射元件关断。光耦合器31的光发射元件接收来自定时器电路102的具有背光设备100的稳定工作时间段中的脉冲宽度的驱动脉冲信号S14，并且基于该驱动脉冲信号S14设置从直流电源到高电压侧的加热器Hh1的通电时间段。开关电路SW2至SW4执行与开关电路SW1的操作相同的操作。

因此，图7A所示的灯负载电流IL从荧光灯L1等的高电位侧流到其低电位侧。在最大亮度调节时间段中，通过基于图5B所示的驱动脉冲信号S13的PWM控制，在高电平时的灯负载电流IL的脉冲宽度比在低电平时其脉冲宽度长很多。这使得荧光灯L1至L4能够明亮地照耀。在最小亮度调节时间段中，通过基于图5B所示的驱动脉冲信号S13的PWM控制，在高电平时的灯负载电流IL的脉冲宽度比在低电平时的其脉冲宽度短很多。这使得与最大亮度调节时间段中的明亮地照耀相比荧光灯L1至L4没有那么明亮地照耀。

因此，在根据本发明的背光设备的实施例中，当四个荧光灯L1至L4被控制并被驱动时，驱动控制电路10在背光设备100的启动时间段中基于开关控制信号S11和亮度调节信号S12，将交流电源的工作频率f增加到约f＝150kHz的工作频率，在该工作频率，荧光灯L1至L4的电压是其放电开始电压或更小的电压。这使得用于逆变器的变压器20的次级侧的输出电压HV能够被降到在背光设备100的稳定工作时间段中的其输出电压之下。

因此，可以控制荧光灯L1至L4，以使得在从背光设备100的启动起到当荧光灯L1至L4的温度达到加热器的预热温度为止的加热器预热时间(例如，0.5秒到1秒)中不点亮它们。这使得能够利用具有用于驱动加热器和用于维持放电的绕组w11至w13、w21至w23的用于逆变器的变压器20来组装背光设备100，由此来避免分别在高电位侧和低电位侧提供除了如相关技术的用于逆变器的变压器之外的用于加热器的变压器，并且避免单独地控制这些用于加热器的变压器。因此，与分别设置用于加热器的变压器并且单独地控制这些用于加热器的变压器的情形相比，可以减少用于附接设备的空间。这还能够减少驱动控制电路中的控制负荷。因此，可以减小背光设备100的大小并降低其制造成本。

虽然描述了在同一通电时间段中向荧光灯L1至L4的高电压侧的加热器Hh1至Hh4提供加热器功率，但是本发明不限于此。通过基于用于驱动用于逆变器的变压器20的加热器的绕组w11、w13等的抽头位置来设置不同的通电时间段以向它们提供加热器功率，背光设备100可以被配置，以使得它们的加热器有效电压为相同值。在此情形中，开关电路SW1至SW4的整流电路被简化，但是因此可能需要两个系统的定时器电路。

图8示出了根据本发明的液晶显示装置200的第二实施例的配置。图8所示的液晶显示装置200包括液晶驱动器50、液晶显示单元60、电源单元70，以及根据本发明的背光设备100的一个实施例。在液晶显示装置200中，光均匀地照射到液晶显示单元60。

电源单元70与例如背光设备100V的商用电源连接。电源单元70安装了用于将商用电转换为高电压和低电压这两种直流电压的电源电路(未示出)。在此实施例中，针对低电压的电源电路通过对商用电执行全波整流将商用电转换为12V的直流电压。类似地，针对高电压的电源电路将商用电转换为390V的直流电压。电源单元70还与驱动控制电路10、液晶驱动器50以及液晶显示单元60连接。

电源单元70向低电压侧的加热器控制单元40、液晶驱动器50以及液晶显示单元60提供12V的直流电压，并且向驱动控制电路10提供390V的直流电压。液晶驱动器50接收图像信号Sin和12V的直流电压，并且生成液晶驱动信号S50。液晶驱动信号S50被输出到构成了液晶显示单元60的矩阵电极(未示出)。液晶显示单元60与液晶驱动器50连接，并且接收12V的直流电压和液晶驱动信号S50以驱动液晶。

背光设备100设置在液晶显示单元60的后表面。如在第一实施例中所描述的，背光设备100是通过将四盏荧光灯L1至L4和根据本发明的荧光灯驱动设备的一个实施例组合而构成的。背光设备100驱动四盏荧光灯L1至L4将光均匀地照射到液晶显示单元60。HCFL被用作荧光灯L1至L4。

连接了上述电源单元70的背光设备100驱动四盏荧光灯L1至L4，以使得与用于逆变器的变压器20相连接的四盏荧光灯L1至L4具有恒定的亮度。背光设备100除了包括四盏荧光灯L1至L4之外还包括驱动控制电路10、用于逆变器的变压器20、高电压侧的加热器控制单元30和低电压侧的加热器控制单元40。

驱动控制电路10接收亮度调节信号S12、390V的直流电压和用于驱动并控制四盏荧光灯L1至L4的开关控制信号S11，并且将直流电压转换为具有预定工作频率f的交流电压。用于逆变器的变压器20包括其初级侧的用于交流电源的绕组w10、其次级侧的用于驱动加热器和维持放电的绕组w11、w12、w13、w21、w22和w23。绕组w10与驱动控制电路10中的交流电源连接。荧光灯L1和L2的加热器Hh1和Hh2与用于驱动加热器和维持放电的绕组w11、w12和w13连接，并且荧光灯L3和L4的加热器Hh3和Hh4与用于驱动加热器和维持放电的绕组w21、w22和w23连接(见图3)。

12V的直流电压被提供给连接到用于逆变器的变压器20的荧光灯L1至L4的加热器Hh1至Hh4(见图5A)。驱动控制电路10基于开关控制信号S11和亮度调节信号S12将荧光灯L3和L4的稳定工作时间段中的交流电源的工作频率f(55kHz)增加到荧光灯L3和L4的启动工作时间段中的其工作频率f，在此工作频率f时，荧光灯L3和L4的电压是放电开始电压或更小的电压。这使得用于逆变器的变压器20在其次级侧的输出电压与荧光灯L3和L4的稳定工作时间段中的电压相比降低了(见图7A至7C)。因此，背光设备100将390V的直流电压转换为交流电压，并用交流电压来驱动四盏荧光灯L1至L4。

由于作为第二实施例的液晶显示装置200设置有背光设备100，因此在从液晶显示装置200的供电时间点起到当荧光灯L1至L4的温度达到其预热温度的时间点为止的加热器预热时间中，可以避免点亮荧光灯L1至L4。

因此，可以提出安装有利用了具有用于驱动加热器和维持放电的绕组w11、w12、w13、w21、w22和w23的用于逆变器的变压器20的背光设备100的液晶显示装置200，由此来避免分别在高电位侧和低电位侧提供除了如相关技术的用于逆变器的变压器之外的用于加热器的变压器，并且避免单独地控制这些用于加热器的变压器。

因此，与分别设置用于加热器的变压器以及单独控制这些用于加热器的变压器的情形相比，可以减少用于附接用于加热器的变压器的空间。这还使得能够减少背光设备100中的驱动控制负荷。因此，可以减小诸如大尺寸液晶电视机或大尺寸液晶监视器之类的液晶显示装置200的大小，并且降低其制造成本。

本发明优选地适用于驱动多个热阴极荧光灯的背光设备，以及使用该背光设备的液晶显示装置等。

本领域的技术人员应该明白，可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和变更，只要它们落在所附权利要求和其等同物的范围之内。

本申请包括与在2008年3月31日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-092844中公开的主题有关的主题，该申请的全部内容通过引用被结合于此。

Claims (8)

1.一种荧光灯驱动设备，包括：

驱动控制电路，该驱动控制电路从直流电源接收直流电压，接收用于对荧光灯执行驱动控制的灯控制信号，并且将所述直流电压转换为用于交流电源的具有预定频率的交流电压；以及

变压器，该变压器包括其初级侧的绕组和其次级侧的用于驱动加热器和用于维持放电的绕组，所述初级侧的绕组与所述驱动控制电路的所述交流电源相连接，并且所述次级侧的用于驱动加热器和用于维持放电的绕组与在所述荧光灯的高电位侧的加热器相连接，

其中，所述交流电压被提供给所述荧光灯的高电位侧的与所述变压器相连的所述加热器；以及

其中，所述驱动控制电路在所述荧光灯的启动时间段中基于所述灯控制信号将所述交流电源的频率增加为所述荧光灯的电压等于或小于所述荧光灯的放电开始电压时的所述交流电源的频率，由此将所述变压器的次级侧的输出电压限制为低于所述荧光灯的稳定工作时间段中的所述变压器的次级侧的输出电压，并且

其中，在经过了从所述荧光灯的启动时间点起到当所述荧光灯的加热器的温度达到其预热温度时的时间点为止的加热器预热时间段之后，所述驱动控制电路将所述荧光灯的启动时间段中的所述交流电源的工作频率返回到所述荧光灯的稳定工作时间段中的所述交流电源的工作频率。

2.根据权利要求1所述的荧光灯驱动设备，其中，当所述荧光灯的启动时间段中的所述交流电源的工作频率被设置为是所述荧光灯的稳定工作时间段中的工作频率的三倍至四倍的工作频率时，所述驱动控制电路将所述变压器的次级侧的输出电压控制为等于或小于所述荧光灯的放电开始电压。

3.根据权利要求2所述的荧光灯驱动设备，其中，当所述驱动控制电路中的交流电源的工作频率为f并且所述变压器的次级侧的用于维持放电的绕组的输出电压为HV时，连接所述驱动控制电路的所述变压器在从55kHz至60kHz的工作频率f的范围内输出的所述变压器的次级侧的用于维持放电的绕组的输出电压HV约为1850Vp-p，在从100kHz至200kHz的工作频率f的范围内输出的所述变压器的次级侧的用于维持放电的绕组的输出电压HV为100Vp-p，在从60kHz至100kHz的工作频率f的范围内输出的所述变压器的次级侧的用于维持放电的绕组的输出电压HV为100Vp-p＜HV＜1850Vp-p。

4.根据权利要求1所述的荧光灯驱动设备，其中，所述驱动控制电路被操作，以使得当所述交流电压在其一个周期的脉冲中的导通时间段的宽度被估计为通电时间段时，用于所述预热时间段的开启每个所述荧光灯中的高电位侧的加热器的通电时间段被设置，并且用于其稳定工作时间段的开启每个所述荧光灯中的高电位侧的加热器的通电时间段被设置为短于所述预热时间段中的所述通电时间段。

5.根据权利要求4所述的荧光灯驱动设备，其中，加热器控制单元连接所述变压器的次级侧的用于驱动加热器的绕组以及所述荧光灯中的高电位侧的加热器；

其中，所述加热器控制单元在所述荧光灯的启动时间段中向所述荧光灯的高电位侧的所述加热器供电的通电时间段长于所述荧光灯的稳定工作时间段中的通电时间段；以及

其中，所述加热器控制单元在所述荧光灯的稳定工作时间段中向所述荧光灯的高电位侧的所述加热器供电仅达所述荧光灯维持其最小亮度的通电时间段或更短。

6.根据权利要求1所述的荧光灯驱动设备，还包括一电路，该电路向所述荧光灯中的低电位侧的加热器供电，

其中，所述电路包括检测流过所述荧光灯的放电负载电流的电流检测部分。

7.根据权利要求6所述的荧光灯驱动设备，其中，所述电流检测部分包括用于检测电流的变压器；

其中，所述变压器包括在其初级侧的两个绕组和在其次级侧的至少一个绕组；以及

其中，所述在初级侧的两个绕组工作，以便抵消由流经所述荧光灯中的所述低电位侧的加热器的电流所生成的磁场。

8.一种液晶显示装置，包括：

液晶显示单元；以及

背光设备，该背光设备包括多个荧光灯，并且驱动所述荧光灯，所述多个荧光灯的每个将光照射到所述液晶显示单元，

其中，所述背光设备包括：

驱动控制电路，该驱动控制电路从直流电源接收直流电压，接收用于对荧光灯执行驱动控制的灯控制信号，并且将所述直流电压转换为用于交流电源的具有预定频率的交流电压；以及

变压器，该变压器包括其初级侧的绕组和其次级侧的用于驱动加热器和用于维持放电的绕组，所述初级侧的绕组与所述驱动控制电路的所述交流电源相连接，并且所述次级侧的用于驱动加热器和用于维持放电的绕组与在所述荧光灯的高电位侧的加热器相连接，

其中，所述交流电压被提供给所述荧光灯的高电位侧的与所述变压器相连的加热器；以及

其中，所述驱动控制电路在所述荧光灯的启动时间段中基于所述灯控制信号将所述交流电源的频率增加为所述荧光灯的电压等于或小于所述荧光灯的放电开始电压时的所述交流电源的频率，由此将所述变压器的次级侧的输出电压限制为低于所述荧光灯的稳定工作时间段中的所述变压器的次级侧的输出电压，并且

其中，在经过了从所述荧光灯的启动时间点起到当所述荧光灯的加热器的温度达到其预热温度时的时间点为止的加热器预热时间段之后，所述驱动控制电路将所述荧光灯的启动时间段中的所述交流电源的工作频率返回到所述荧光灯的稳定工作时间段中的所述交流电源的工作频率。

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